20世纪70年代，美国进行了两大研究：一是福特汽车公司进行的车身钢板的激光焊接；二是通用汽车公司进行的动力转向变速箱内表面的激光淬火。这两项研究推动了之后的机械制造业中的激光加工技术的发展。到80年代后期，激光加工的应用实例有所增加，其中增长最迅速的是激光切割、激光焊接和激光淬火。这3项技术目前已经发展成熟，应用也很广泛。进入21世纪初始，“激光技术国家重点实验室”和“激光加工国家研究中心”率先在武汉法利莱切割系统工程有限公司组建了激光工业科研组，并选定重点研究项目，以法利莱公司作为生产和研究基地。自此，大功率激光加工技术才得以在我国机械工业领域落地生根。

激光加工技术之所以得到如此广泛的应用，是因为它与传统加工技术相比具有很多优点：一是非接触加工，没有机械力；二是可以加工高硬度、高熔点、极脆的难加工材料；三是加工精度高，热变形很小，加工质量高； 四是与现代数控机床相结合，使激光加工具有加工精度高、可控性好、程序简单、省料及污染少等特点。下面，综合介绍在机械工业中应用比较广泛的几种激光加工技术。

1.激光切割

激光切割是利用经聚焦的高功率密度光束照射工件，材料吸收激光能，温度急剧升高，工件表面开始熔化或气化，并吹入活性气体助燃。随着激光束与工件的相对运动，在工件上形成切缝。激光照射工件表面时，一部分光被吸收，另一部分光被工件反射。吸收部分转化为热能，使工件表面温度急剧升高，材料熔化、气化，产生黑洞效应，使材料吸收率提高，迅速加热切割区材料。此时吹氧可以助燃，并提供大量热能，使切割速度提高；还可吹走熔渣，保护和冷却镜头。

激光切割有很多特点：激光可切割特硬、特脆和特软材料；切缝宽度很窄；切割表面光洁；切割表面热影响层浅，表面应力小；切割速度快，热影响区小；适合加工板材。

在工业机械生产制造中，“激光技术国家重点实验室”和武汉法利莱联合研制的WALC4020宽幅面数控激光切割机（见图1），除了可以达到上述要求及切割幅面宽的特点外，还具有以下技术创新点：悬臂倒挂横梁、直线电动机驱动、SIEMENS 840D控制器、专有光束质量调整系统、穿透检测、自动聚焦、打孔切割双流量控制系统以及垂直升降式交换工作台结构等。这些技术创新使WALC4020激光切割机的技术性能超过其他同类产品，达到国际先进水平。

图  1

2.激光焊接

激光焊接是一种高速度、非接触、变形小的生产加工方法，非常适合大量而连续的加工过程。法利莱大功率激光科研基地生产的专用激光焊接机，或融合焊接、切割于一体的激光加工设备，能成倍提高焊接质量。其焊接接头强度高，可以达到与母材等强度，设备性能稳定、重复性好、可靠性高，焊接接头无脱断，并且在国内率先开发出汽车排气管、传动部件和生产工件的激光焊接成套设备，能成倍提升生产效率和使用寿命，经济效益十分显著。

3.激光硬化

激光硬化就是激光淬火，是用高能激光束快速扫描气缸孔表面，在表面极薄一层的小区域内(光斑大小)快速吸收能量而使温度急剧上升（见图2、图3）。由于金属基体优良的传热、导热性，表面热量迅速传到气缸基体的其他部分，从而在极短的瞬间完成自冷淬火，实现气缸孔表面的相变硬化。